根据Accusonic 18通道超大型超声波流量计的技术规格，结合三峡水电站30号和31号制冷机组的流量测量要求，实时高效的流量测量系统已经到位。统可以进行在线效率计算和分析，并提供系统的总体设计方案和技术实现，冷藏单元流量计装置可在系统中远程控制，或者可由独立设计的开关盒控制的本地单元。取由其他冷藏单元的流量计换能器测量的信号，但人机界面也可用于计算涡轮机效率，牵引效率曲线和流动模式。
管道。用该系统，对Trois Gorges水电项目的制冷储存装置进行了现场效率试验，结果表明，流量测量的准确性和所提供的数据使得响应成为可能。全符合测试要求。量测量;涡轮机效率;超声波流量计; Modbus协议;地下电厂;三峡水源控制中心分类：TV734文件编号：ADIO：10.16232 / j.cnki.1001-4179.2019.03.030背景介绍三峡工程是世界上最大的保护工程水配备了32个700兆瓦的巨型水力发电机组[1]。了确保这一大型节水工程能够有效利用水资源和科学配置资源，有必要获得冷库的水轮机效率。轮机的效率是其有效运行以及水电站冷藏单元维护后的现场试验的重要技术指标。时流量，水流量等是计算涡轮机效率的重要参数。声波流量计是水电站电流测量的最佳技术手段。于其高精度和可靠性，它适用于大型圆形和矩形管，不受管道直径的限制，因此在高流量的电流测量中获得。泛使用[2]。合计算机通信等信息技术，可以建立一个有效的测量和分析效率系统，以监测冷藏机组的长期运行并提供数据。时反映冷库机组的特点，以实现水的科学利用和工厂的经济运行[3-5]。量涡轮机流量和计算效率计算涡轮机效率首先，计算冷藏机组的效率。算冷藏单元效率的公式如下：式中，V表示冷藏单元的效率，％;水的密度，kg / m3; g是加速度，m / s2; Q是涡轮机的流量，m3 / s; H是工作头，m，其中H = Hj Hz，Hj是净头，Hz。动头的单位是m [6-7]。算涡轮机效率的公式如下：在公式中，Y是涡轮机的效率，％; V是冷藏单元的效率，％; η是发电机的效率，％。式（1）的冷藏单元的性能公式表明，涡轮机的流量Q是用于计算涡轮机效率的重要参数，并且它也是涡轮机系统的关键点。量测量。轮流量计选择三峡水利枢纽工程的流量部分是巨大的：地下电厂抽水钢蜗壳压力管入口的最大直径为12.4米。进口开始，该部分逐步减少，截面半径从6.2米到2.1米不等，大小和重量是该国最高的。坝的入口延伸到下游涡轮机涡旋的前部，并且管中的流速约为0.~8.5m / s。峡最初的水电项目海拔61至94米，而上一期为71-113米，当水库水位下降至145米时，水电项目差异很大。年。下发电厂涡轮机的标称流量约为900 m3 / s，最大流量约为1020 m3 / s。
虑到安装条件和地下电站现场测量的准确性，流动状态最终是可变的。后，第31号地下储存单元31号采用美国Accusonic公司生产的7500型18通道大直径内部超声波流。仪器用于流量测量，流量测量系统和效率分析软件[8-9]已经为该设备开发。量测量和效率分析系统超声波流量计套件流量计由两个本地单元组成，即7500 A主机，7500 B从站（以下简称7500A，7500B）和7500A具有数据显示功能。个冷藏储存单元由36个换能器组成，18个声道放置在蜗壳前面的加压钢管上，高阻密封铜轴电缆用于将换能器测量的信号连接到单元。要7500和奴隶。从7500通过RS-485总线与流量测量和效率分析系统的主单元通信。7500系列流量计通信方法使用标准ModBus协议，该协议指示冷藏单元的流速，流速，声速和增益。时，为了避免流量测量和性能以及数据分析系统的故障，7500流量计主机将流量数据发送到冷藏单元监控系统。为模拟方式的替代数据存储。能器的具体安装布置如图1所示。藏单元31或31和存储单元流量计装置28进行相互测量30.冷藏单元地下电厂使用相同的流量计和相同的流量测量系统进行流量测量。他制造商使用28号冷藏装置的流量计组件和流量测量系统。了满足现场效率测试的需要并为流量测量提供更准确的数据，现有的三个冷藏单元的设计与其他存储单元的设计不同。装的地方。
30号或31号冷藏机的流量计可以通过切换开关盒接收来自28号冷藏机组流量计的传感器的信号。相同的方式，冷藏单元28的主流量计单元也可以接收由冷藏存储单元28的流量计装置或31的换能器发送的信号，以实现相互测量功能。自不同制造商的流量计主机可以测量来自其他流量计的传感器信号。量计主机的测量精度不同，更能反映实际流量值。三峡水电站所有冷库的流量测量系统中，三个冷库是唯一采用这种设计的冷库。安装和连接如图2所示。算涡轮机效率的通用公式给出了流量测量系统的一般结构，涡轮机的流量，工作高度和有功功率是参数。于计算涡轮效率很重要，必须通过流量测量系统获得。此，流量测量系统必须与冷藏单元的LCU（本地控制单元）和冷藏存储单元的振动共享所收集的数据。了便于管理涡轮机数据，在该系统中，第31号31号和28号冷藏单元的数据在人机界面中均匀处理。时，研华工业控制计算机被用作流量测量和效率分析系统的主机，其总体结构如图3所示。制系统中的通信模式为外部通讯功能采用Modbus标准通讯协议[10-11]作为Modbus主站，系统与流量计主机和从站通讯，获取流量和其他数据;可以在流量计主机上写入和修改控制参数，并可以远程控制流量计。为Modbus从站，系统与冷藏单元的LCU通信，以获得诸如网络头，有功功率，无功功率，托盘开度和压差之类的数据。藏单元的蜗壳。为Modbus主站，系统与振荡通信以获得振荡输出的网络头。为Modbus从站，系统收集并计算可以反映冷库单元特征的多个数据，例如涡轮机效率，耗水率，累积流量和泄漏。水，到存储单元的UCU。在工厂现场进行效率测试时，流量测量系统用作Modbus主站以及冷藏单元30和冷藏单元的数据。°31与冷藏单元28流量计通过网络收集的主要数据交换。
量数据被传输到另一方。机界面功能系统可以直观，直观地操作界面并执行以下功能：流量计可以通过接口直接参数化来远程控制流量计，涡轮输出可以在线计算并实时显示;获取的数据可用于实时跟踪冷藏单元的流量模型并显示，实时监控系统与所有外围设备通信，参数可在界面中手动设置并且可以自动生成各种反射。藏单元的特性图;查询和导出历史数据在界面中完成;每个冷藏单元的所有实时数据都可以实时显示。据存储和检索系统使用轻量级SQLite关系数据库来管理存储，检索，统计分析等。大型商业数据库相比，读写速度更快，更易于管理。时，Mem-cached也被创建为具有缓存和历史数据库的工作模式。集的原始数据在内部计算，由软件分析和处理，然后写入缓存，然后读写由相应的后端服务器。入历史库和前端屏幕。史库提供了丰富的数据记录功能，该功能提供了两种以不同时间间隔记录数据的方法。隔一小时存储一个，每小时存储一个，冷凝器价格以便于统计和报告不同的数据。供不同的查询数据的方法并将其导出为表格，可以根据冷藏单元查询或根据流量和效率数据进行排序。时，为了长时间保存数据，系统会定期将数据保存在历史库中[12-13]。储数据库的过程如图4所示。较流量测量的精度和模型数据为了验证系统中流量计的测量精度和系统设计流程的结果。轮机模型，在特定工作水流量下，对31号冷藏机组进行可变负荷试验，以及测量和流动效率。析系统记录整个过程的相关数据。动设置后，系统会自动获取数据库中稳定状态下的流量数据一段时间，并选择几组要素数据进行实验。过分析表1中的结果，可以看出在特定测试头下，流量测量和效率分析系统收集的流量测量数据与计算的流量数据之间的误差。模型较弱，为0.7％[14]。-15。也说明了模型计算流程测试的准确性[16-18]。外，基于在所选第31号冷藏单元的特定水头下选择的9组流量数据和模型计算的流量数据，计算涡轮机效率并计算流量图。制了机器和模型的实际效率曲线的配置。图5中可以看出，在图5中可以看出，根据模型流量数据计算的涡轮机效率非常接近于基于测量的流量计算的涡轮机效率，并且该误差很小。时，他还确认了存储单元流量测量精度对效率计算的影响程度[19-20]。论三峡地下电站水轮机流量测量和效率分析系统是在国外厂家生产的流量计的基础上设计开发的。系统具有与冷藏单元监控系统，振动系统和其他存储单元流量测量装置的通信功能，并可实现流量计装置的远程控制在存储单元中，完成存储单元的流量数据的收集，产量和流量的计算。线分布，数据分析和状态分布输出的功能系统要求和测量精度完全可以满足涡轮机效率测试的要求，具有通用性和可扩展性。外，冷藏单元的本地单元可以以受控方式读取由其他制冷存储单元安装的不同制造商的流量计换能器的信号，并且可以在不同的冷藏单元之间执行相互测量。不同的制造商。家用水电站的冷藏单元的流量测量中，冷凝器价格该系统是唯一采用这种设计的系统。三峡地下设施系统安装调试以来，运行状况稳定，数据测量准确，为日常监测和监测提供准确，实时的数据。厂的效率测试，确保工厂科学合理的分配，确保其经济运行。时，三峡水利也是中国第一个使用大口径超声波流量计进行流量测量的水利，可作为其他水流量测量系统实施的技术参考。物的流动。
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